CN105682168A - 一种可压缩的无线多跳数据传输方法 - Google Patents

一种可压缩的无线多跳数据传输方法 Download PDF

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付晓梅
徐乃珅
李奕
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明公开了一种可压缩的无线多跳数据传输方法，包括以下步骤：待发送信息的活跃节点均向接收端发送请求信号，请求发送自身信息；接收端通过接收到的请求信号，了解活跃节点身份信息，并设计活跃节点发送自身信息的跳跃路线，广播给活跃节点；活跃节点按照设计好的跳跃路线进行信息传输，每一个活跃节点都将待发送的自身信息和接收到的信息直接相加，再将相加的信息发送给下一个活跃节点；最后一个活跃节点将相加后的信息发送给接收端，接收端将接收到的信息，利用压缩感知的理论进行重构，得出每一个活跃节点所需发送的自身信息。本发明避免由于发送节点过多和跳转次数增加造成的传输效率低下的问题。

Description

一种可压缩的无线多跳数据传输方法
技术领域
本发明涉及一种数据传输方法，更具体的说，是涉及一种可压缩的无线多跳数据传输方法。
背景技术
无线传感器网络中，需要传输大量节点的数据，尤其是源节点数据不能直接传送到目的按节点时，需要通过多跳的传输方式，通过其它中继节点的多次转发，将数据传送至目的节点。由于传统的多跳传输技术中，转发的中继节点只是转发数据，不能发送中继节点自身的信息，也就是一次转发只能发送一个数据包，造成传输效率低下，带宽利用率不高。而且，随着跳转次数和需要发送数据的源节点数量的增加，传输效率下降越多。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可压缩的无线多跳数据传输方法，与无线感知网络模型相结合，可以避免由于发送节点过多和跳转次数增加造成的传输效率低下的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的可压缩的无线多跳数据传输方法，包括以下步骤：
(1)待发送信息的活跃节点均向接收端发送请求信号，请求发送自身信息；
(2)接收端通过接收到的请求信号，了解活跃节点身份信息，并设计活跃节点发送自身信息的跳跃路线，广播给活跃节点；
(3)活跃节点按照设计好的跳跃路线进行信息传输，每一个活跃节点都将待发送的自身信息和接收到的信息直接相加，再将相加的信息发送给下一个活跃节点；
(4)最后一个活跃节点将相加后的信息发送给接收端，接收端将接收到的信息，利用压缩感知的理论进行重构，得出每一个活跃节点所需发送的自身信息。
所述步骤(3)中的每一个活跃节点待发送的自身信息长度均相等，每一个活跃节点在接收到前一个活跃节点的信息之后，将待发送的自身信息与接收到的信息进行数学上的加法运算。
所述步骤(4)中的接收端接收到的信息分为两次进行接收：
所述接收端第一次接收到的信息y0，结合压缩感知的训练序列x0，利用公式y0＝Ax0，计算得到测量矩阵A；
所述接收端第二次接收到的信息y，结合测量矩阵A，利用公式y＝Ax，重构出每一个活跃节点所需发送的自身信息x。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
本发明在传统的多跳传输技术的基础上，添加了活跃节点自己所需发送的信息包，每一个有信息需要发送的活跃节点，不必等专门的信道来传输，只需要在数据传输的多跳过程中，将自身所需发送的信息包与接收到的数据包直接进行数学上相加，从而构成一个新的信息包再传输到下一个跳跃节点，直至最终跳跃传输给接收端，这样就保证了活跃节点在转发其它活跃节点信息的同时也能够发送自身的信息，提高了信道利用率，避免了资源浪费，大大提高了传输效率，保证了接收端可以完整接收到信息。
附图说明
图1是本发明的多跳传输过程示意图。
图2是本发明中信息处理示意图。
附图标记：○感知节点；●活跃节点；接收端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明可压缩的无线多跳数据传输方法包括以下步骤：如图1所示，当多个感知节点○分散分布在一个接收端的附近，其中仅有几个活跃节点●有信息需要发送时，待发送信息的活跃节点●均向接收端发送请求信号，请求发送自身信息。接收端通过接收到的请求信号，了解活跃节点●身份信息，并设计活跃节点●发送自身信息的跳跃路线，广播给活跃节点。活跃节点●按照设计好的跳跃路线进行信息传输，每一个活跃节点●都将待发送的自身信息和接收到的信息直接相加，再将相加的信息发送给下一个活跃节点●。所述每一个活跃节点待发送的自身信息长度均相等，每一个活跃节点在接收到前一个活跃节点的信息之后，将待发送的自身信息与接收到的信息进行数学上的加法运算，这样就保证以后发送的信息的长度不变。如图2所示，第一个活跃节点s1将待发送的自身信息x1发送给第二个活跃节点s2，第二个活跃节点s2将接收到的信息x1和自身待发送的信息x2直接相加，然后将相加后的信息x1+x2发送给下一个活跃节点，如此持续下去，直至第k(k＝2,3,4……)个活跃节点将接收到的信息和待发送的自身信息相加后，形成的信息包x1+x2+x3+…+xk-1+xk发送给接收端。
最后一个活跃节点将相加后的信息发送给接收端，接收端将接收到的信息，利用压缩感知的理论进行重构，得出每一个活跃节点所需发送的自身信息。所述接收端接收到的信息分为两次进行接收：所述接收端第一次接收到的信息y0，结合压缩感知的训练序列x0，利用公式y0＝Ax0，计算得到测量矩阵A；所述接收端第二次接收到的信息y，结合测量矩阵A，利用公式y＝Ax，重构出每一个活跃节点所需发送的自身信息x。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (3)

1.一种可压缩的无线多跳数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)待发送信息的活跃节点均向接收端发送请求信号，请求发送自身信息；
(2)接收端通过接收到的请求信号，了解活跃节点身份信息，并设计活跃节点发送自身信息的跳跃路线，广播给活跃节点；
(3)活跃节点按照设计好的跳跃路线进行信息传输，每一个活跃节点都将待发送的自身信息和接收到的信息直接相加，再将相加的信息发送给下一个活跃节点；
(4)最后一个活跃节点将相加后的信息发送给接收端，接收端将接收到的信息，利用压缩感知的理论进行重构，得出每一个活跃节点所需发送的自身信息。
2.根据权利要求1所述的一种可压缩的无线多跳数据传输方法，其特征在于，所述步骤(3)中的每一个活跃节点待发送的自身信息长度均相等，每一个活跃节点在接收到前一个活跃节点的信息之后，将待发送的自身信息与接收到的信息进行数学上的加法运算。
3.根据权利要求1所述的一种可压缩的无线多跳数据传输方法，其特征在于，所述步骤(4)中的接收端接收到的信息分为两次进行接收：
所述接收端第一次接收到的信息y0，结合压缩感知的训练序列x0，利用公式y0＝Ax0，计算得到测量矩阵A；
所述接收端第二次接收到的信息y，结合测量矩阵A，利用公式y＝Ax，重构出每一个活跃节点所需发送的自身信息x。
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